Protokol je vlastne sústava akýchsi pravidiel, podľa ktorých sa prenosy realizujú a regulujú:
-má na starosti zahájenie a ukončenie prenosu informácií
-riadi priebeh činností, ktoré pri prenose nastanú (ošetrenie chybných stavov, poruchy spojenia,...)

Technická problematika modemovania je pomerne zložitá, a tak existuje veľa druhov protokolov, ktoré sa týkajú niekoľkých oblastí:
-protokoly modulačne -rýchlostné
-protokoly pre kompresiu dát
-protokoly pre opravu chýb
-zvláštne protokoly sú použité pri faxových prenosoch
-protokoly pre prenos súborov

Modulačno-rýchlostné štandardy
Pri prenose dát je výhodné, keď sa informácie pošlú čo najrýchlejšie. U modemov je táto požiadavka ešte výraznejšia -čím je spojenie rýchlejšie, tým menej platíme za telefónne poplatky. Štandardy sa postupne vylepšovali(bell103,bell212a,v.21,v.22-v.23,v.32-v.34).
Rýchlostné protokoly zároveň definujú i spôsob modulácie (na ktorom je rýchlosť závislá). Prenosová rýchlosť sa vyjadruje v bitoch za sekundu.
-V.34 štandard pre rýchlosť 28 800b/s,ale komisia ITU-T zaradila do protokolu V.34 i modemy s rýchlosťou 33 600b/s.

Protokoly pre rýchlosť 56kb/s
Pre použitie 56kb rýchlosti je nutné pripojenie vašej telefónnej pobočky k digitálnej ústredni.Ústredne sú medzi sebou prepojené digitálnou linkou, ale koncový užívateľ je k ústredni pripojený analógovo. Pri telefonickom hovore je analógový signál volajúceho telefónu najskôr prevedený na digitálny, potom digitálne prenesený medzi ústredňami a nakoniec prevedený (v ústredne, ku ktorej je pripojený volaný) opäť na analógový. Pri každom prevode dôjde k tzv. kvantizačnému šumu, ktorým sa zníži kvalita prenášaného signálu. Medzi dvoma modemami je tak možné( kvôli dvom analógovo digitálnym prevodom, pri ktorých vzniká kvantizačný šum) preniesť dáta max. prenosovou rýchlosťou 33,6kb/s.(obr.15.2)
Vtip rýchlosti 56kb spočíva v tom, že sa k digitálnej ústredni digitálne pripojí modem providera (poskytovateľa Internetu-vlastne jedného koncového účastníka), tým sa pri spojení modemov odstráni jeden digitálne analógový prevod, nedôjde ku kvantizačnému šumu a dosiahne sa vyššej rýchlosti. Ak putujú dáta od poskytovateľa k užívateľovi, dôjde k prvému digitálne analógovému prevodu( ešte sa neuplatní kvantizačný šum) v telefónnej ústredni, druhý prevod analógovo digitálny (v ktorom by sa už šum prejavil) prevedie modem užívateľa. Ak tento modem prevedie prevod podľa zvláštneho algoritmu (ten musí byť tiež vyslaný modemom poskytovateľa) kvantizačný šum sa neprejaví a dáta budú prijaté rýchlosťou 56kb.
Pri vysielaní dát opačným smerom, teda od modemu užívateľa do telefónnej siete, sa dáta prevedú (najskôr z digitálnych na analógové a potom naopak) klasickým spôsobom a rýchlosť komunikácie je len 33,6kb.
Protokoly pre moduláciu signálu vlastne určujú rýchlosť, akou môže modem komunikovať. S 56kb rýchlosťou prišli súčastne dve najväčšie modemové firmy-US Robotics a Rockwell. Avšak každá použila iný spôsob technického riešenia, a tak vznikli dva nekontabilné štandardy.